”同時相對性“意為：在一個參考系中同時發生的兩個事件，在另一個參考系看來是不同時的。
以列車吊燈實驗為例：一輛向左行駛的列車的一個長方體車廂中，其天花板中央吊著一盞關閉的吊燈，吊燈下面站著實驗員A；該節車廂外在站台上有一個實驗員B與實驗員A站在同一直線上；若實驗員A、B同時測量吊燈打開後光線（兩條光線在同一直線上，並垂直於車廂兩側平面，平行於車廂其餘四面）照射到車廂左右兩邊的時間，那么兩個實驗員測得的結果會不同：
對於實驗員A，他的參考係為車廂，因此吊燈相對於車廂是靜止的，所以光線照到車廂左右兩側的時間是相等的——若設車廂長為L，光線到達車廂左右兩側的時間分別為t1、t2，由光速=c，則有：t1=½L/c=t2=½L/c.
對於實驗員B，他的參考係為站台，因此吊燈是運動的，其運動狀態與列車車廂相同，考慮到光速不變原理，則此時光線照到車廂左右兩側的時間是不等的——因為向左的光線由於與車廂左側同向運動，向右的光線與列車相向運動，由基本的追及問題原理可知，兩在同一直線上勻速直線運動的物體，速度慢的追及速度快的時，相向而行比同向而行所花的時間少——若v1>v2,s≠0，則s/(v1+v2)
1.對於實驗員A，他的參考係為車廂，因此吊燈相對於車廂是靜止的，所以光線照到車廂左右兩側的時間是相等的——若設車廂長為L，光線到達車廂左右兩側的時間分別為t1、t2，由光速=c，則有：t1=½L/c=t2=½L/c.
2.對於實驗員B，他的參考係為站台，因此吊燈是運動的，其運動狀態與列車車廂相同，考慮到光速不變原理，則此時光線照到車廂左右兩側的時間是不等的——因為向左的光線由於與車廂左側同向運動，向右的光線與列車相向運動，由基本的追及問題原理可知，兩在同一直線上勻速直線運動的物體，速度慢的追及速度快的時，相向而行比同向而行所花的時間少——若v1>v2,s≠0，則s/(v1+v2)
由此可見，在判斷兩個事件是否同時發生時，需要考慮參考系的選擇。參考系的選擇不同，情況也不同。可以說，兩個事件是否同時發生，與參考系的選擇有關。
